本發(fā)明涉及化工技術領域，尤其是一種光催化劑的“綠色”制備方法，包括雙金屬納米顆粒的植物還原法制備與雙金屬納米顆粒催化劑的制備與預處理。

背景技術：

au-ag雙金屬納米顆粒在催化方面比較獨特的性質，因而其制備引起廣大科學工作者的關注。雙金屬催化劑中ag的加入可促進o2的活化，這是因為雙金屬結構的形成促使au和ag有較大的供電子能力，電子可以轉移氧分子上，弱化氧氧鍵形成o2^-，促進催化劑的氧化性能，同時ag加入產生的au、ag相互作用可以防止催化劑的預處理時的團聚。目前au-ag雙金屬納米顆粒的合成方法主要主要有化學還原法、電化學合成法、微乳液法等。相對于上述物理法或化學法，植物提取液法不需要除前軀體外的化學試劑，因此是綠色環(huán)境友好型的合成方法，已經得到了廣泛的關注。

sharma等人在2007年首次采用植物還原法制備了金納米顆粒，并用于4-硝基酚的還原，體現了較好的催化性能（environmentalscience&technology,2007,41(14):5137）。此后，這種新型的納米顆粒及其催化劑制備方法受到較多研究者青睞。目前，關于植物還原法制備單金屬納米顆粒的研究已經比較成熟，但是植物提取液對不同金屬納米顆粒的還原速率不同，研究者普遍認為植物還原法制備雙金屬納米顆粒是比較困難的，且由于植物分子的吸附，雙金屬納米顆粒的催化活性不太理想。目前植物還原法制備雙金屬納米顆粒仍然處于起始階段，比如zhan等(materialsletters,2011,65(19):2989-2991)制備的au-pd雙金屬納米顆粒并不能廣泛的應用。

到目前為止，國內外還沒有利用植物還原法來合成au-ag雙金屬納米顆粒光催化劑的報道。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光催化劑的制備方法，它利用植物還原法來合成au-ag雙金屬納米顆粒光催化劑。

為了解決背景技術所存在的問題，本發(fā)明是采用以下技術方案：一種光催化劑的制備方法，它包含以下步驟：

1）將芳樟葉洗滌、干燥，碾碎成粉末，取小于200目的備用；

2）將植物葉粉末加入水中，在搖床中振蕩，過濾即得植物提取液；植物葉與水的質量比為2:100；所述振蕩條件為30℃,150rpm下振蕩4小時；所述植物葉提取液的濃度為20g/l；

3）配制硝酸銀水溶液和氯金酸水溶液；所述硝酸銀與氯金酸水溶液的濃度均為50mmol/l；

4）將步驟2）所得植物葉提取液和步驟3）所得硝酸銀水溶液，使得硝酸銀溶液的濃度為0.25mmol/l，待反應經t1后加入氯金酸水溶液混合，使得硝酸銀溶液的濃度為0.25mmol/l，反應再經t2后即得金銀雙金屬納米顆粒；所述植物葉提取液體積為10ml，硝酸銀和氯金酸的摩爾比為1：1；所述反應溫度為30℃，t1為24小時，t2為4小時；

5）向步驟4）所獲雙金屬納米顆粒溶膠中加入二氧化鈦粉末，攪拌2小時，過濾取濾餅，干燥得催化劑（a），在350℃下焙燒4小時，即得催化劑（b）；所述二氧化鈦質量為0.5g，銳鈦礦，粒徑100nm；

6）向步驟4）所獲雙金屬納米顆粒溶膠中加入二氧化鈦粉末，攪拌2小時，過濾取濾餅溶于20ml去離子水中，加入離子液體[bmim][bf4]，攪拌2小時，過濾取濾餅，干燥得催化劑（c），在350℃下焙燒4小時，即得催化劑（d）；所述[bmim][bf4]體積為0.1ml；

7）催化反應在光催化反應器中進行，即在500w的氙燈光源下，催化劑與染料溶液混合，磁力攪拌，每2min或5min取樣測試吸光度；所述催化劑的用量為0.3g，染料的濃度為20mg/l，體積為300ml。

采用上述技術方案后，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明主要以芳樟葉提取液作為保護劑和還原劑制備金銀雙金屬納米顆粒，在常溫下通過置換法+共還原法制備出雙金屬納米顆粒，并把該納米顆粒負載在二氧化鈦載體上，用于染料如甲基橙、亞甲基藍、羅丹明b等的降解，發(fā)現在1小時內基本降解完畢。如果對催化劑采用離子液體萃取與焙燒處理，催化活性可以縮短至30分鐘以內，優(yōu)于大部分文獻報道的結果，此外該催化劑使用完后會沉于容器底部，經簡單固液分離與焙燒處理，活性無明顯降低，有很好的應用前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例1制備的金銀雙金屬納米顆粒，其中：

圖1(a)為金銀雙金屬納米顆粒的stem圖；

圖1(b)為金銀雙金屬納米顆粒的線掃圖；

圖1(c)為銀元素的元素面掃圖；

圖1(d)為金元素的元素面掃圖；

圖2本發(fā)明實施例1制備的au-ag/tio2催化劑的tem表征圖，其中：

圖2(a)為60℃烘箱干燥得到的au-ag/tio2催化劑tem表征；

圖2(b)為催化劑(a)經350℃焙燒4小時的催化劑tem表征；

圖2(c)為為催化劑(a)經離子液體[bmim][bf4]萃取所得催化劑的tem表征；

圖2(d)為催化劑(a)經過萃取和焙燒兩步處理的催化劑tem表征；

圖3為本發(fā)明實施例1制備au-ag/tio2催化劑降解甲基橙的效果圖，其中：

圖3(a)為催化劑(a)降解甲基橙不同時間uv-vis掃描圖，縱軸為吸光度，橫軸為波長；

圖3(b)為催化劑(a)、(b)、(c)、(d)降解甲基橙最大吸光度隨時間的變化趨勢圖，縱軸為吸光度，橫軸為時間；

圖4為本發(fā)明實施例1制備的催化劑(d)降解亞甲基藍和羅丹明b的效果圖，其中：

圖4(a)為催化劑(d)降解亞甲基藍不同時間uv-vis掃描圖，縱軸為吸光度，橫軸為波長；

圖4(b)為催化劑(d)降解羅丹明b不同時間uv-vis掃描圖，縱軸為吸光度，橫軸為波長。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及具體實施方式，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1，本實施例的制備方法為：

芳樟葉提取液的配置：稱取2.0g芳樟葉粉末于250ml錐形瓶中，加入100ml去離子水置于搖床（30℃，150rpm）中振蕩4小時，過濾得濾液，即為20g/l的芳樟葉提取液；

取20ml該芳樟葉提取液于50ml錐形瓶中，向其加入0.1ml100mmol/l的硝酸銀溶液，磁力攪拌，30℃下反應24h，再加入0.2ml50mmol/l的氯金酸溶液，磁力攪拌，30℃下反應4h，得到金銀雙金屬納米顆粒，如圖1；

向金銀雙金屬納米溶膠中加入0.5gtio2粉末（銳鈦礦，100nm），磁力攪拌2h，抽濾得濾餅并溶于20ml去離子水中，加入0.1ml離子液體[bmim][bf4]，磁力攪拌2h，再次抽濾得濾餅，在60℃烘箱干燥24h，塊狀催化劑碾碎并在350℃馬弗爐中焙燒4h，即得到催化劑(d)，如圖2；

在500w的氙燈光源下，0.3g催化劑(d)與300ml甲基橙溶液混合，磁力攪拌，每2min或5min取樣，在uv-vis分光光度計上掃描，掃描波長為300-900nm，降解效果如圖3，甲基橙在30min降解率達到93%。

實施例2，本實施例的制備方法為：

取實例1中獲得催化劑(d)0.3g與300ml亞甲基藍溶液混合，磁力攪拌，每2min或5min取樣，在uv-vis分光光度計上掃描，掃描波長為300-900nm，降解效果如圖4a，亞甲基藍在35min降解率達到98%。

實施例3，本實施例的制備方法為：

取實例1中獲得催化劑(d)0.3g與300ml羅丹明b溶液混合，磁力攪拌，每2min或5min取樣，在uv-vis分光光度計上掃描，掃描波長為300-900nm，降解效果如圖4b，羅丹明b在20min降解率達到96%。

對于本領域技術人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發(fā)明內。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。